人教版初二物理第十二章简单机械12.3机械效率（辅导讲义及答案）.docx

12.3机械效率【教学目标】1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。2.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。3.理解力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂4.认识定滑轮和动滑轮。5.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。6.会根据要求使用和组装滑。7.了解其他简单机械（轮轴、斜面等）的一些应用。8.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。9.明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。10.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。【知识梳理】一．杠杆1杠杆：物理学上，把能绕着某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。。2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆绕着转动的点，用O表示。（2）动力：使杠杆转动的力，用F1表示。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的的距离，用L2表示。3．杠杆的平衡条件杠杆静止或匀速转动是杠杆平衡。杠杆平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，或写作F1L1＝F2L2。【学法指导】不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，则动力和阻力的作用点都在杠杆上。作用在支点上的力或力的作用线通过支点的力的力臂为零，对杠杆的转动不起作用。3.杠杆示意图的画法：第一步找支点O.第二步：标两力。在杠杆上确定动力F1和阻力F2并将力的作用线正或反向延长。第三步：画力臂，并用l1和l2分别表示。 4．力臂不一定在杠杆上。【能力拓展】杠杆的分类及其应用：种类条件优点不足应用省力杠杆动力臂l1＞阻力臂l2省力费距离钢丝钳、撬滚费力杠杆动力臂l1＜阻力臂l2省距离费力镊子、缝纫机的脚踏板等臂杠杆动力臂l1＝阻力臂l2…………天平定滑轮二．滑轮1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，使用定滑轮不省力，但可改变力的方向。2．动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向。3．滑轮组：动滑轮和定滑轮组合在一起叫滑轮组。【学法指导】使用滑轮组省力情况：滑轮组由几段绳子吊着物体，所用的力F就是物重的几分之一。即F＝G/n或F＝（G物＋G动轮）/n。确定承担重物绳子段数n：首先分清定滑轮、动滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一虚线，将它们隔离开，只查绕在动滑轮上的段数。组装滑轮组：n为偶数，绳端始于定滑轮挂物；n为奇数，绳端始于动滑轮挂物；即“奇动偶定”。【能力拓展】滑轮的分类及其应用：种类装置定滑轮动滑轮滑轮组特点不省力，即F＝G不计摩擦、绳和滑轮重。F＝G/2，考虑动滑轮重：F＝（G动＋G）/2不计摩擦、绳和滑轮重。F＝G/n，考虑动滑轮重F＝（G动＋G）/nS＝hS＝2hS＝nh实质等臂杠杆动力臂是阻力臂两倍的杠杆……【说明】对于定滑轮，动滑轮和滑轮组明确以下5个关系对于分析问题是很重要的（以竖直向上提升重物的滑轮、滑轮组为例）。　　(1)当不考虑动滑轮重及绳与滑轮之间摩擦时，拉力与被提升的物重有如下关系：　　　　(2)若考虑动滑轮重，不计摩擦时，拉力与被提升物重有如下关系：　　　　(3)若考虑摩擦，则上述关系有如下变化：　　　　(4)绳子自由端（即：拉力作用点）移动的距离S与重物被提升的距离h的关系；　　S=nh（n为向上提升物体绳的段数）　　(5)绳子自由端（即拉力作用点）移动速度VF，重物被提升的速度VG关系：　　　【说明】 A物体处于匀速运动，它水平方向所受的拉力和摩擦力互为平衡力。动滑轮通过绳子拉物体A，物体A也通过绳子拉动滑轮，这一对力为作用力与反作用力。　　在讨论两个以上物体连接时，要注意区分平衡力与作用力、反作用力，前者的受力物体一定是同一物体，作用力与反作用力的受力物体是彼此发生相互作用的两个物体。　　至于动滑轮，可以省力，但费距离，拉力是重物的几分之一拉力作用点移动的距离就是物体移动距离的几倍。【特色讲解】题型一杆杆的力臂例1.如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点0的力臂L1和L2。解析：画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。答案：如图乙所示题型二有关探究杠杆平衡条件的实验题例2.某同学用如右图所示装置验证杠杆的平衡条件，所用的4只钩码每只质量都是50g，在图示情况时，杠杆AB处于水平平衡状态，这时弹簧秤的读数为2.80N．设F1的力臂为l1，F2的力臂l2，则．若在杠杆左端钩码下方增加一个相同的钩码，重新调节弹簧秤对杠杆右端拉力的方向后，使杠杆AB再次恢复水平平衡，则这时弹簧秤的拉力与对应力臂的乘积应是未增加钩码前弹簧秤的拉力与对应力臂乘积的____倍．解析：图中的杠杆平衡时，应满足F1l1=F2l2，则．增加钩码后，再次平衡时，由杠杆的平衡条件得F1ˊl1ˊ=F2ˊl2ˊ，那么．答案： 7/10